一. 单项选择题，每小题2分，共80分。
1.为解决计算机与打印机之间速度不匹配的问题，通常设置一个打印数据缓冲区，主机将要输出的数据依次写入该缓冲区，而打印机则依次从该缓冲区中取出数据。该缓冲区的逻辑结构应该是
A.栈 B.队列 C.树 D.图
2.设栈S和队列Q的初始状态均为空，元素abcdefg依次进入栈S。若每个元素出栈后立即进入队列Q，且7个元素出队的顺序是bdcfeag，则栈S的容量至少是
A.1 B.2 C.3 D.4
3.给定二叉树图所示。设N代表二叉树的根，L代表根结点的左子树，R代表根结点的右子树。若遍历后的结点序列为3，1，7，5，6，2，4，则其遍历方式是
A.LRN B.NRL C.RLN D.RNL
4.下列二叉排序树中，满足平衡二叉树定义的是
5.已知一棵完全二叉树的第6层(设根为第1层)有8个叶结点，则完全二叉树的结点个数最多是
A.39 B.52 C.111 D.119
6.将森林转换为对应的二叉树，若在二叉树中，结点u是结点v的父结点的父结点，则在原来的森林中，u和v可能具有的关系是
I.父子关系 II.兄弟关系 III. u的父结点与v的父结点是兄弟关系
A.只有II B.I和II C.I和III D.I、II和III
7.下列关于无向连通图特性的叙述中，正确的是
I.所有顶点的度之和为偶数 II.边数大于顶点个数减1
III.至少有一个顶点的度为1
A.只有I B. 只有II C.I和II D.I和III
8.下列叙述中，不符合m阶B树定义要求的是
A.根节点最多有m棵子树 B.所有叶结点都在同一层上
C.各结点内关键字均升序或降序排列 D.叶结点之间通过指针链接
9.已知关键序列5，8，12，19，28，20，15，22是小根堆(最小堆)，插入关键字3，调整后得到的小根堆是
A.3，5，12，8，28，20，15，22，19
B. 3，5，12，19，20，15，22，8，28
C.3，8，12，5，20，15，22，28，19
D. 3，12，5，8，28，20，15，22，19
10.若数据元素序列11，12，13，7，8，9，23，4，5是采用下列排序方法之一得到的第二趟排序后的结果，则该排序算法只能是
A.起泡排序 B.插入排序 C.选择排序 D.二路归并排序
11.冯·诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据是
A.指令操作码的译码结果 B.指令和数据的寻址方式
C.指令周期的不同阶段 D.指令和数据所在的存储单元
12.一个C语言程序在一台32位机器上运行。程序中定义了三个变量xyz，其中x和z是int型，y为short型。当x=127，y=-9时，执行赋值语句z=x+y后，xyz的值分别是
A.X=0000007FH，y=FFF9H，z=00000076H
A.X=0000007FH，y=FFF9H，z=FFFF0076H
A.X=0000007FH，y=FFF7H，z=FFFF0076H
A.X=0000007FH，y=FFF7H，z=00000076H
13.浮点数加减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判溢出等步骤。设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示，且位数分别为5位和7位(均含2位符号位)。若有两个数X=27×29/32，Y=25×5/8，则用浮点加法计算X+Y的最终结果是
A.00111 1100010 B.00111 0100010
C.01000 0010001 D.发生溢出
14.某计算机的Cache共有16块，采用2路组相联映射方式(即每组2块)。每个主存块大小为32字节，按字节编址。主存129号单元所在主存块应装入到的Cache组号是
A.0 B.2 C.4 D.6
15.某计算机主存容量为64KB，其中ROM区为4KB，其余为RAM区，按字节编址。现要用2K×8位的ROM芯片和4K×4位的RAM芯片来设计该存储器，则需要上述规格的ROM芯片数和RAM芯片数分别是
A.1、15 B.2、15 C.1、30 D.2、30
16.某机器字长16位，主存按字节编址，转移指令采用相对寻址，由两个字节组成，第一字节为操作码字段，第二字节为相对位移量字段。假定取指令时，每取一个字节PC自动加1。若某转移指令所在主存地址为2000H，相对位移量字段的内容为06H，则该转移指令成功转以后的目标地址是
A.2006H B.2007H C.2008H D.2009H
17.下列关于RISC的叙述中，错误的是
A.RISC普遍采用微程序控制器
B.RISC大多数指令在一个时钟周期内完成
C.RISC的内部通用寄存器数量相对CISC多
D.RISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少
18.某计算机的指令流水线由四个功能段组成，指令流经各功能段的时间(忽略各功能段之间的缓存时间)分别是90ns、80ns、70ns和60ns，则该计算机的CPU时钟周期至少是
A.90ns B.80ns C.70ns D.60ns
19.相对于微程序控制器，硬布线控制器的特点是
A.指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展容易
B.指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展难
C.指令执行速度快，指令功能的修改和扩展容易
D.指令执行速度快，指令功能的修改和扩展难
20.假设某系统总线在一个总线周期中并行传输4字节信息，一个总线周期占用2个时钟周期，总线时钟频率为10MHz，则总线带宽是
A.10MB/s B.20MB/S C.40MB/S D.80MB/S
21.假设某计算机的存储系统由Cache和主存组成，某程序执行过程中访存1000次，其中访问Cache缺失(未命中)50次，则Cache的命中率是
A.5% B.9.5% C.50% D.95%
22.下列选项中，能引起外部中断的事件是
A.键盘输入 B.除数为0 C.浮点运算下溢 D.访存缺页
23.单处理机系统中，可并行的是
I 进程与进程 II 处理机与设备 III 处理机与通道 IV 设备与设备
A.I、II和III B. I、II和IV C. I、III和IV D. II、III和IV
24.下列进程调度算法中，综合考虑进程等待时间和执行时间的是
A.时间片轮转调度算法 B.短进程优先调度算法
C.先来先服务调度算法 D.高响应比优先调度算法
25.某计算机系统中有8台打印机，有K个进程竞争使用，每个进程最多需要3台打印机。该系统可能会发生死锁的K的最小值是
A.2 B.3 C.4 D.5
26.分区分配内存管理方式的主要保护措施是
A.界地址保护 B.程序代码保护 C.数据保护 D.栈保护
27.一个分段存储管理系统中，地址长度为32位，其中段号占8位，则最大段长是
A.2的8次方字节 B.2的16次方字节 C.2的21次方字节 D.2的32次方字节
28.下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是
A.连续结构 B.索引结构
C.链式结构且磁盘块定长 D.链式结构且磁盘块变长
29.假设磁头当前位于第105道，正在向磁道序号增加的方向移动。现有一个磁道访问请求序列为35，45，12，68，110，180，170，195，采用SCAN调度(电梯调度)算法得到的磁道访问序列是
A.110，170，180，195，68，45，35，12
B.110，68，45，35，12，170，180，195
C.110，170，180，195，12，35，45，68
D.12，35，45，68，110，170，180，195
30.文件系统中，文件访问控制信息存储的合理位置是
A.文件控制块 B.文件分配表 C.用户口令表 D.系统注册表
31.设文件F1的当前引用计数值为1，先建立F1的符号链接(软链接)文件F2，再建立F1的硬链接文件F3，然后删除F1。此时，F2和F3的引用计数值分别是
A.0、1 B.1、1 C.1、2 D.2、1
32.程序员利用系统调用打开I/O设备时，通常使用的设备标识是
A.逻辑设备名 B.物理设备名 C.主设备号 D.从设备号
33.在OSI参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是
A.数据链路层 B.传输层 C.会话层 D.应用层
34.在无噪声情况下，若某通信链路的带宽为3kHz，采用4个相位，每个相位具有4种振幅的QAM调制技术，则该通信链路的最大数据传输速率是
A.12kbps B.24 kbps C.48 kbps D.96 kbps
35.数据链路层采用了后退N帧(GBN)协议，发送方已经发送了编号为0——7的帧。当计时器超时时，若发送方只收到0、2、3号帧的确认，则发送方需要重发的帧数是
A.2 B.3 C.4 D.5
36.以太网交换机进行转发决策时使用的PDU地址是
A.目的物理地址 B.目的IP地址 C.源物理地址 D.源IP地址
37.在一个采用CSMA/CD协议的网络中，传输介质是一根完整的电缆，传输速率为1Gbps，电缆中的信号传播速度是200 000km/s。若最小数据帧长度减少800比特，则最远的两个站点之间的距离至少需要
A.增加160m B.增加80m C.减少160m D.减少80m
38.主机甲和主机乙间已建立一个TCP连接，主机甲向主机乙发送了两个连续的TCP段，分别包含300字节和500字节的有效载荷，第一个段的序列号为200，主机乙正确接收到两个段后，发送给主机甲的确认序列号是
A.500 B.700 C.800 D.1000
39.一个TCP连接总是以1KB的最大段发送TCP段，发送方有足够多的数据要发送。当拥塞窗口为16KB时发生了超时，如果接下来的4个RTT(往返时间)时间内的TCP段的传输都是成功的，那么当第4个RTT时间内发送的所有TCP段都得到肯定应答时，拥塞窗口大小是
A.7KB B. 8KB C. 9KB D. 16KB
40.FTP客户和服务器间传递FTP命令时，使用的连接是
A.建立在TCP之上的控制连接 B. 建立在TCP之上的数据连接
C. 建立在UDP之上的控制连接 D. 建立在UDP之上的数据连接
二. 综合应用题。共70分。
41.(10分)带权图(权值非负，表示边连接的两顶点间的距离)的最短路径问题是找出从初始顶点到目标顶点之间的一条最短路径。假定从初始顶点到目标顶点之间存在路径，现有一种解决该问题的方法：
①设最短路径初始时仅包含初始顶点，令当前顶点u为初始顶点;
②选择离u最近且尚未在最短路径中的一个顶点v，加入到最短路径中，修改当前顶点u=v;
③重复步骤②，直到u是目标顶点时为止。
请问上述方法能否求得最短路径?若该方法可行，请证明之;否则，请举例说明。
42.(15分)已知一个带有表头结点的单链表，结点结构为
data link
假设该链表只给出了头指针list。在不改变链表的前提下，请设计一个尽可能高效的算法，查找链表中倒数第k个位置上的结点(k为正整数)。若查找成功，算法输出该结点的data值，并返回1;否则，只返回0。要求：
(1) 描述算法的基本设计思想
(2) 描述算法的详细实现步骤
(3) 根据设计思想和实现步骤，采用程序设计语言描述算法(使用C或C++或JAVA语言实现)，关键之处请给出简要注释。
43.(8分)某计算机的CPU主频为500MHz，CPI为5(即执行每条指令平均需5个时钟周期)。假定某外设的数据传输率为0.5MB/s，采用中断方式与主机进行数据传送，以32位为传输单位，对应的中断服务程序包含18条指令，中断服务的其他开销相当于2条指令的执行时间。请回答下列问题，要求给出计算过程。
(1)在中断方式下，CPU用于该外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比是多少?
(2)当该外设的数据传输率达到5MB/s时，改用DMA方式传送数据。假设每次DMA传送大小为5000B，且DMA预处理和后处理的总开销为500个时钟周期，则CPU用于该外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比是多少?(假设DMA与CPU之间没有访存冲突)
44.(13分)某计算机字长16位，采用16位定长指令字结构，部分数据通路结构如图所示。图中所有控制信号为1时表示有效、为0时表示无效。例如控制信号MDRinE为1表示允许数据从DB打入MDR，MDRin为1表示允许数据从内总线打入MDR。假设MAR的输出一直处于使能状态。加法指令“ADD(R1)，R0”的功能为(R0)+((R1))→(R1)，即将R0中的数据与R1的内容所指主存单元的数据相加，并将结果送入R1的内容所指主存单元中保存。
数据通路结构
下表给出了上述指令取值和译码阶段每个节拍(时钟周期)的功能和有效控制信号，请按表中描述方式用表格列出
指令执行阶段每个节拍的功能和有效控制信号
45.(7分)三个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N(N>0)个单元的缓冲区。P1每次用produce()生成一个正整数并用put()送入缓冲区某一空单元中;P2每次用getodd()从该缓冲区中取出一个奇数并用countodd()统计奇数个数;P3每次用geteven()从该缓冲区中取出一个偶数并用counteven()统计偶数个数。请用信号量机制实现这三个进程的同步与互斥活动，并说明所定义的信号量的含义。要求用伪代码描述。
46.(8分)请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表所示。
页面大小为4KB，一次内存的访问时间是100ns，一次快表(TLB)的访问时间是10ns，处理一次缺页的平均时间为108ns(已含更新TLB和页表的时间)，进程的驻留集大小固定为2，采用最近最少使用置换算法(LRU)和局部淘汰策略。假设①TLB初始为空;②地址转换时先访问TLB，若TLB未命中，再访问页表(忽略访问页表之后的TLB更新时间);③有效位为0表示页面不在内存，产生缺页中断，缺页中断处理后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行。设有虚地址访问序列2362H、1565H、25A5H，请问：
(1) 依次访问上述三个虚地址，各需多少时间?给出计算过程。
(2) 基于上述访问序列，虚地址1565H的
物理地址是多少?请说明理由。
47.(9分)某公司网络拓扑图如下图所示，路由器R1通过接口E1、E2分别连接局域网1、局域网2，通过接口L0连接路由器R2，并通过路由器R2连接域名服务器与互联网。R1的L0接口的IP地址是202.118.2.1;R2的L0接口的IP地址是202.118.2.2，L1接口的IP地址是130.11.120.1，E0接口的IP地址是202.118.3.1;域名服务器的IP地址是202.118.3.2。
R1和R2的路由表结构为：
(1) 将IP地址空间202.118.1.0/24划分为两个子网，分配给局域网1、局域网2，每个局域网分配的地址数不少于120个，请给出子网划分结果。说明理由或给出必要的计算过程。
(2) 请给出R1的路由表，使其明确包括到局域网1的路由、局域网2的路由、域名服务器的主机路由和互联网的路由。
(3) 请采用路由聚合技术，给出R2到局域网1和局域网2的路由。
